Localización de nódulos transtorácicos de navegación electromagnética para cirugía torácica mínimamente invasiva
4 de mayo de 2022
Aquí se presenta un protocolo para la localización de nódulos pulmonares utilizando el marcado de tinte a través del acceso con aguja transtorácica navegada electromagnéticamente. La técnica aquí descrita se puede realizar en el período perioperatorio para optimizar la localización de nódulos y para una resección exitosa cuando se realiza una cirugía torácica mínimamente invasiva.
La principal ventaja de esta técnica es que ayuda en la localización perioperatoria de nódulos pulmonares pequeños, profundos y/o subsólidos durante la resección pulmonar mínimamente invasiva. Antes de comenzar el procedimiento, revise previamente la tomografía computarizada de tórax o la tomografía computarizada para asegurarse de que el paciente sometido a la localización del nódulo tenga un nódulo pulmonar periférico adecuado para la cirugía torácica mínimamente invasiva. A continuación, realice una tomografía computarizada de tórax sin contraste con el paciente en la posición de decúbito lateral y el pulmón ipsilateral al nódulo colocado hacia arriba para imitar la posición durante la inyección de tinte.
Obtenga imágenes espiratorias e inspiratorias para tener en cuenta el movimiento de los nódulos. El día del procedimiento, utilice el software de planificación del sistema de navegación para segmentar digitalmente la lesión objetivo. Si la lesión objetivo es de vidrio esmerilado radiográficamente puro en la naturaleza, el software de segmentación puede no identificar adecuadamente la lesión.
Si ese es el caso, coloque un objetivo virtual en el centro de la lesión objetivo. Una vez que la lesión objetivo se haya marcado con éxito, use el software de planificación para delinear el sitio percutáneo para la entrada de la aguja. Con el paciente en la posición de decúbito lateral, coloque tres almohadillas electrónicas de punto de referencia en la pared torácica ipsilateral al nódulo y al menos a cinco centímetros del punto de entrada elegido.
Conecte las almohadillas al sistema de navegación electromagnética y coloque el generador de campo de navegación electromagnética sobre las almohadillas de referencia para registrar al paciente dentro del sistema. A continuación, utilice las indicaciones proporcionadas por el sistema de navegación electromagnética para ajustar la calibración. Una vez que el generador de campo esté en posición, utilice la plataforma de localización de nódulos transtorácicos de navegación electromagnética para tomar una instantánea virtual de las almohadillas de referencia.
Para generar una nube de puntos de datos que delinee la extensión de las vías respiratorias principales, primero inserte el catéter de alcance desechable patentado del tracto de navegación electromagnética en la luz derecha del tubo endotraqueal de doble lumen. Alinee el catéter en la carina principal y tire lentamente hacia atrás en la tráquea hasta que el sistema le pida que se detenga. Luego, coloque el catéter de alcance desechable en el lóbulo pulmonar inferior derecho hasta que se le pida que se detenga con otra marca de verificación verde.
Una vez detenida la recolección del punto de datos, transfiera el catéter de endoscopio desechable desde la luz pulmonar derecha del tubo endotraqueal de doble lumen al catéter de la luz pulmonar izquierda del tubo. Luego, coloque el catéter de alcance desechable en el bronquio del tallo principal izquierdo de dos a tres centímetros proximal a su bifurcación en los lóbulos superior e inferior izquierdo. Reanude la recolección de datos conduciendo el catéter de endoscopio desechable hacia el lóbulo inferior izquierdo hasta que se le pida que se detenga.
Una vez que se haya recopilado la nube de puntos de datos completa, alinee una aguja percutánea del tracto en el sitio de entrada de la piel de la pared torácica utilizando la plataforma de navegación electromagnética como guía. Marque la piel en el punto de entrada a la cavidad torácica teniendo cuidado de que el punto de entrada sea simplemente superior a la costilla y evitando cualquier vasculatura conocida o estructuras del oseo. Limpie la piel con la solución de clorhexidina al 2% durante un mínimo de 15 segundos y deje que la solución se seque durante un mínimo de 30 segundos.
Cubra el campo con técnica estéril y póngase guantes estériles y una bata estéril. Inyecte por vía subcutánea de uno a dos mililitros de lidocaína al 1% en el punto de entrada para la anestesia local. Use un bisturí quirúrgico de cuchilla número 10 para hacer una incisión superficial de piel de cinco milímetros en el sitio de entrada a través de la epidermis.
Coloque una aguja electromagnética estéril de calibre 19 en el punto de entrada marcado. Utilice las vistas transversal y coronal en la pantalla del sistema electromagnético para ajustar el ángulo de entrada de modo que se alinee con el centro de la lesión objetivo. Una vez que se confirme el ángulo de entrada, estabilice la aguja del tracto de navegación electromagnética contra la pared torácica.
Avance firmemente la aguja a través de la pared torácica mientras el equipo de anestesia mantiene al paciente en exhalación. Es fundamental que el operador alinee correctamente la aguja con la lesión objetivo en al menos dos de las tres vistas proporcionadas por el sistema de navegación electromagnética antes de estabilizar y avanzar la aguja en un empuje recto hacia abajo. Al llegar al lado distal de la lesión objetivo de la pared torácica, retire el estilete del tracto y cubra el cubo de la aguja con un dedo sin desalojar la aguja.
A continuación, conecte una jeringa que contenga de dos a tres mililitros de la concentración adecuada de azul de metileno a la aguja e inyecte 0,5 mililitros de la solución en la lesión objetivo. Luego, deposite gradual y continuamente otros 0,5 mililitros de la solución mientras retira lentamente la aguja para crear una pista. Cuando se haya administrado todo el tinte, use la marca del tinte para localizar y resecar el nódulo pulmonar mediante cirugía torácica mínimamente invasiva.
Después de la localización del nódulo transtorácico de navegación electromagnética como se acaba de demostrar, se puede identificar el marcado del tinte de localización en el pulmón desinflado y se puede realizar una resección en cuña diagnóstica. Al intentar este procedimiento, es importante recordar asegurarse de un registro adecuado y la colocación de la pared torácica con aguja. Se espera que esta técnica allane el camino para mejoras en la resección de nódulos pequeños utilizando métodos quirúrgicos mínimamente invasivos y en la exploración de los efectos de este método en la tasa de lobectomía diagnóstica y / o conversión a toracotomía abierta.
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Visión general
Este protocolo describe una técnica para la localización de nódulos pulmonares mediante marcado con tinte a través del acceso a aguja transtorácico navegado electromagnéticamente. Está diseñado para mejorar la localización de nódulos y facilitar la resección exitosa durante la cirugía torácica mínimamente invasiva.
Componentes clave del estudio
Área de la ciencia
- Cirugía torácica mínimamente invasiva
- Localización de nódulos pulmonares
- Técnicas de navegación electromagnética
Antecedentes
- Los nódulos pulmonares pequeños, profundos y sub-sólidos presentan desafíos durante la cirugía.
- Las imágenes previas son cruciales para identificar los nódulos adecuados.
- Las tomografías computarizadas de tórax sin contraste ayudan en la planificación del procedimiento.
- El software de segmentación puede tener dificultades con ciertos tipos de nódulos.
Propósito del estudio
- Mejorar la localización de nódulos pulmonares durante la cirugía.
- Mejorar la precisión de las técnicas mínimamente invasivas.
- Optimizar los resultados de los pacientes en los procedimientos de resección pulmonar.
Métodos utilizados
- Revisión de imágenes previas de TC de tórax.
- Tomografía computarizada de tórax sin contraste en posición de decúbito lateral.
- Uso de software de planificación del sistema de navegación para la segmentación de lesiones.
- Obtención de imágenes tanto expiratorias como inspiratorias para mayor precisión.
Resultados principales
- Localización exitosa de nódulos mediante marcado con tinte.
- Mejora de los resultados quirúrgicos con técnicas mínimamente invasivas.
- Desafíos con el software de segmentación para ciertos tipos de nódulos.
- Mejora de la comprensión del movimiento de los nódulos durante la obtención de imágenes.
Conclusiones
- La técnica ayuda significativamente en la localización de nódulos.
- Es efectiva para nódulos pulmonares pequeños y profundos.
- El perfeccionamiento adicional de las técnicas de imagen puede ser beneficioso.
Preguntas frecuentes
Executive Industry Relevance
Accurate intraoperative localization of small, deep, or sub-solid pulmonary nodules remains a critical challenge in minimally invasive thoracic surgery, impacting diagnostic yield and surgical precision. Electromagnetic navigation transthoracic needle localization reduces reliance on bronchoscopic access and minimizes radiation exposure compared to CT-guided methods, offering a transparenchymal approach that improves nodule identification and resection efficiency. This technique supports early-stage therapeutic hypothesis validation by enabling reliable tissue acquisition for molecular profiling and pathway analysis in lung cancer discovery pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses through precise targeting of peripheral pulmonary nodules for biomarker discovery and functional validation.
- Operational Value: Supports biological de-risking by facilitating acquisition of high-quality tissue from difficult-to-reach lesions for downstream omics and phenotypic screening.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated biological systems by localizing nodules for consistent sample collection, enhancing assay standardization and reproducibility in preclinical models.
- Operational Value: Improves screening readiness through reduced procedure time and minimized dye diffusion, increasing reliability of quantitative readouts in longitudinal studies.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Maintains disease relevance by enabling longitudinal sampling of subsolid nodules to track molecular evolution and therapeutic response in preclinical models.
- Operational Value: Addresses continuity from discovery through preclinical validation by providing a reproducible method for lesion access across imaging and surgical platforms.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum by supporting hypothesis testing in early biology, enabling assay-ready sample procurement, and informing go/no-go decisions through reliable lesion access and molecular profiling.
- Discovery Biology: Facilitates pathway clarification and target validation by allowing precise sampling of deep or sub-solid nodules for mechanistic de-risking.
- Screening: Enhances assay readiness through standardized localization and reduced variability in sample quality due to timely dye marking and resection.
- Analytics: Generates quantitative spatial and molecular outputs that help compare nodule characteristics across experimental conditions.
- Translational Research: Supports biomarker alignment by enabling repeated access to evolving nodules for tracking therapeutic impact.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable localization platform adaptable across imaging modalities and surgical workflows, reducing dependency on single-use techniques.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target selection by reducing false negatives in nodule localization and improving tissue yield for downstream analysis.
- Operational Value: Enhances reproducibility and scalability through standardized electromagnetic navigation and procedural timing controls.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by reducing conversion to open thoracotomy and minimizing repeat procedures due to failed localization.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted advancement decisions by providing reliable access to high-value nodules for early efficacy and safety assessment.
Implementation Considerations
- Requires expertise in electromagnetic navigation systems, thoracic anatomy, and sterile procedural technique.
- Depends on compatible navigation platforms, disposable tract catheters, and imaging software capable of lesion segmentation and virtual mapping.
- Necessitates cross-team standardization between radiology, surgery, and pathology for consistent lesion targeting and sample handling.
- Involves adaptation considerations for varying nodule characteristics, such as pure ground-glass opacity, which may require manual targeting when segmentation fails.
- Limited by patient body habitus and pleural adhesions that may hinder needle trajectory or electromagnetic field stability.
